Kotlin开发总结

纲要

前言
Kotlin是什么？
为什么使用Kotlin？
Kotlin常用特性有哪些(与Java比较)？
如何在开发中集成Kotlin？
使用Kotlin常见问题有哪些？

前言

从2017年秋季接触Kotlin以来，开始3个月写了一些学习Demo，最近半年才开始用Kotlin开发企业级的APP，遇到了一点坑，但整体感觉：简洁、高效，以至于现在丝毫不想写又臭又长的Java代码。
还在坚持写Java的同学不妨试试Kotlin，一定会让你流连忘返、乐不思Java ，:p。

Kotlin是什么？

简介

Kotlin是一种在Java虚拟机上运行的静态类型编程语言，它也可以被编译成为JavaScript源代码。
主要由JetBrains的圣彼得堡团队所开发，其名称来自于圣彼得堡附近的科特林岛。

静态动态类型编程语言：通俗讲
静态类型指的是编译器在compile time执行类型检查，动态类型指的是编译器（虚拟机）在runtime执行类型检查

JVM语言 Kotlin vs Java

Kotlin和Java源文件都需要先编译成符合JVM规范的字节码文件，才能够在JVM运行。因此，本质上讲

Java能做的，Kotlin都能做，反之亦然。
Java和Kotlin能够相互转换。通过字节码文件可以反编译为对方的源码文件。

Kotlin和Java编译流程对比

应用范围

适用构建Kotlin应用的平台(引自官网)

JVM-Java服务端开发（替代Java）
Android
Browser-JavaScript开发（替代JavaScript）
Native-C相关开发（替代C、Object-C和Swift）

历史

Kotlin历史版本

2011年7月-JetBrains推出Kotlin项目
2016年2月-发布v1.0版本
2017年11月28日-v1.2
2018年6月14日-v1.2.50

Google支持情况

Google I/O 2017-Google宣布在Android上为Kotlin提供最佳支持
Google I/O 2018-Android高级开发者使用Kotlin的人数达到35%

为什么使用Kotlin？

通用理由

引自官网中文站

参考示例见官方
https://www.kotlincn.net/

使用Kotlin开发Android的理由

兼容性：Kotlin 与 JDK 6 完全兼容，保障了 Kotlin 应用程序可以在较旧的 Android 设备上运行而无任何问题。Kotlin 工具在 Android Studio 中会完全支持，并且兼容 Android 构建系统。

性能：由于非常相似的字节码结构，Kotlin 应用程序的运行速度与 Java 类似。随着 Kotlin 对内联函数的支持，使用 lambda 表达式的代码通常比用 Java 写的代码运行得更快。

互操作性：Kotlin 可与 Java 进行 100％的互操作，允许在 Kotlin 应用程序中使用所有现有的 Android 库。这包括注解处理，所以数据绑定和 Dagger 也是一样。

占用：Kotlin 具有非常紧凑的运行时库，可以通过使用 ProGuard 进一步减少。在实际应用程序中，Kotlin 运行时只增加几百个方法以及 .apk 文件不到 100K 大小。

编译时长：Kotlin 支持高效的增量编译，所以对于清理构建会有额外的开销，增量构建通常与 Java 一样快或者更快。

学习曲线：对于 Java 开发人员，Kotlin 入门很容易。包含在 Kotlin 插件中的自动 Java 到 Kotlin 的转换器有助于迈出第一步。Kotlin 心印通过一系列互动练习提供了语言主要功能的指南。

另外的理由

不用写烦人的findViewById
Android Studio支持Java To Kotlin一键转换

Kotlin常用特性有哪些(与Java比较)？

具体语法可见Kotlin官网，或对应的中文版
以下主要说一下常用的语法或特性

基本语法

定义变量
局部变量-kotlin

    fun testDefination() {
        // 不可变
        val a: Int = 1  // 立即赋值
        val b = 2   // 自动推断出 `Int` 类型
        val c: Int  // 如果没有初始值类型不能省略
        c = 3       // 明确赋值

        // 可变
        var x = 5 // 自动推断出 `Int` 类型
        x += 1
    }

局部变量-java

    public void testDefination() {
        final int a = 1;// 可变
        int b = 1;// 不可变
    }

成员变量的懒加载和延迟加载-kotlin

    // 懒加载
    private val freshman by lazy {
        Person("feifei", 18, true)
    }
    // 延迟加载。定义成员变量时必须初始化，但不想初始化或不想引入空时，可以使用延迟加载
    private lateinit var old: Person

成员变量的懒加载和延迟加载-java?

字符串模板
kotlin

    @Test fun testStringTemplates() {
        val age = 12
        val name = "feifei"
        print("name -> $name, age -> $age")
    }

java

    public void testPrintString() {
        String name = "feifei";
        int age = 18;
        System.out.print("name -> " + name + ",age ->" + age);
    }

Elvis 操作符？

    // 判空。如果str=null，会打印：Length = null
    @Test fun testNull (str: String?) {
        println("Length = " + str?.length)
    }

    // 类型转换
    @Test fun testCast() {
        val l2 = listOf("A",1,3,6,8,'c')
        l2.forEach { println(it as? Int) }
    }

断言操作符!!

    private var p1: Person? = null
    @Test
    fun testAssert() {
        p1 = Person("feifei", 18, true)
        println(p1!!.name)
    }

条件表达式

    @Test
    fun testCondition() {
        // 空条件
        val files = File("Test").listFiles()
        println(files?.size ?: "empty")

        // if-else
        println("max -> ${maxOf(1,2)}")
        
        // when
        val items = listOf("apple", "banana", "kiwifruit", "grape", "pear", "ab...")
        when {
            "orange" in items -> println("juicy")
            "apple" in items -> println("apple is fine too")
        }
        
        // when
        describe(items[0])
    }

    fun maxOf(a: Int, b: Int): Int {
        return if (a > b) {
            a
        } else {
            b
        }
    }

    fun describe(obj: Any): String =
            when (obj) {
                1 -> "One"
                "Hello" -> "Greeting"
                is Long -> "Long"
                !is String -> "Not a string"
                else -> "Unknown"
            }

循环表达式和集合

    @Test
    fun testLoop() {
        val items = listOf("apple", "banana", "kiwifruit", "grape", "pear", "ab...")
        // for loop
        testForLoop(items)
        // collection
        testCollection(items)
    }

    private fun testForLoop(items: List) {
        for (item in items) {
            println(item)
        }
        for (index in items.indices) {
            println("item at $index is ${items[index]}")
        }
        for (index in 0 until items.size) {
            println("item at $index is ${items[index]}")
        }
        for (index in items.size - 1 downTo 0 step 2) {
            println("item at $index is ${items[index]}")
        }
    }

    private fun testCollection(items: List) {
        items.filter { it.startsWith("a") }
                .sortedBy { it }
                .map { it.toUpperCase() }
                .forEach { println(it) }
    }

类型检测

fun getStringLength(obj: Any): Int? {
    if (obj is String) {
        // `obj` 在该条件分支内自动转换成 `String`
        return obj.length
    }

    // 在离开类型检测分支后，`obj` 仍然是 `Any` 类型
    return null
}

默认参数

    @Test
    fun testDefaultArgs() {
        println(createPerson("feifei1"))
        println(createPerson("feifei2", 12))
        println(createPerson("feifei3", 12, true))
    }

    private fun createPerson(name:String, age:Int = 0, isMale: Boolean = false):Person {
        return Person(name, age, isMale)
    }

数据模型

    // 会为 Customer 类提供以下功能：
    // 所有属性的 getters （对于 var 定义的还有 setters）
    // equals()/hashCode()/toString()/copy()等
    data class Customer(val name: String, val email: String)

单例

    object Resource {
        val name = "Name"
    }

常量

class KotlinSyntax {
    companion object {
        const val PI = 3.14
    }
}

// 或者
   object Resource {
        val name = "Name"
        const val PI = 3.14
    }

方法作为其他方法的参数
一般用于回调

// 场景，有一个轮播条，点击其中一个进入详情
// 定义一个adapter，传入值和对调函数
class BannerPagerAdapter (var srcs: List,
                          private val callback: (position: Int)->Unit) : PagerAdapter() {
    override fun instantiateItem(container: ViewGroup, position: Int): Any {
        val view = LayoutInflater.from(container.context).inflate(R.layout.view_home_headline, container, false)
        val tvHeard = view.findViewById(R.id.iv_headline)
        // 设置点击监听
        tvHeard.setOnClickListener({callback(srcs[position])})
        container.addView(view)
        return view
    }
    // ...
}
    
    // 在Activity中设置
    private val bannerAdapter by lazy {
        BannerPagerAdapter(list_banner, callback = { title ->
            toBannerDetail(title)
        })
    }

    private fun toBannerDetail(title: String) {
        // to detail
    }

// or 简单的例子
    @Test
    fun testHighOrderFunc() {
        val items = listOf("a", "b", "c")
        wrapDoSomething { println(items) }
    }

    private fun wrapDoSomething(doSomething:()->Unit) {
        println("-->")
        doSomething()
        println("<--")
    }

范围外 run，let，with，apply

class Turtle {
        fun penDown(){}
        fun penUp(){}
        fun turn(degrees: Double){}
        fun forward(pixels: Double){}
    }

    // 对一个对象实例调用多个方法 （with）
    @Test
    fun testWith() {
        val myTurtle = Turtle()
        with(myTurtle) { // 画一个 100 像素的正方形
            penDown()
            for(i in 1..4) {
                forward(100.0)
                turn(90.0)
            }
            penUp()
        }
    }

Java调用Kotlin

object KotlinObject {

    const val PI = 3.14

    fun max(a: Int, b: Int): Int {
        return if (a > b) {
            a
        } else {
            b
        }
    }
}

class KotlinClass {
    companion object {
        const val PI = 3.14
        fun max(a: Int, b: Int): Int {
            return if (a > b) {
                a
            } else {
                b
            }
        }
    }
}

    public void useKotlin() {
        // use object
        System.out.print(KotlinObject.PI);
        System.out.print(KotlinObject.INSTANCE.max(1,2));
        
        // use class static const or fun
        System.out.print(KotlinClass.PI);
        System.out.print(KotlinClass.Companion.max(1,2));
    }

用于Android开发的工具

Kotlin Android 扩展是一个编译器扩展，可以让你摆脱代码中的 findViewById() 调用，并将其替换为合成的编译器生成的属性。

Anko 是一个提供围绕 Android API 的 Kotlin 友好的包装器的库，以及一个可以用 Kotlin 代码替换布局 .xml 文件的 DSL。

如何在开发中使用Kotlin

非Android开发

请见官方文档，或对应中文版

Android开发

创建新项目
Android Studio 3.0+完全支持kotlin，创建项目的时候，默认勾选支持Kotlin，创建完项目后会自动在gradle文件中引入插件和扩展插件。

Android Studio 3.0+创建新项目

创建完工程后，工程gradle文件中

工程gradle文件

应用Module gradle文件中

应用Module gradle文件

Java 转 Kotlin

切到要转换的Java文件
Android Studio菜单 Code -> ‘Convert Java File to Kotlin File’，或 Mac环境下，双击Shite键，输入 covert java....出现‘Convert Java File to Kotlin File’选项。

Java转kotlin的常见问题
一般而言可以直接转换，无需修改，但有时需要手动修改，一般在如下几个地方出现：

逻辑操作符。kotlin中只有Int类型的值才能直接进行逻辑运算，其他类型如Byte要转为Int之后才能进行逻辑运算。且，kotlin中的逻辑运算是作为方法出现的。

逻辑运算 Java vs Kotlin
单行赋值后进行比较
这个在读流操作时经常出现

    private void readIS(InputStream is) throws Exception {
        int len = 0;
        byte[] bytes = new byte[1024];
        OutputStream os = new FileOutputStream("/file/text.txt");
        while ((len = is.read(bytes)) != -1) {
            os.write(bytes, 0, len);
        }
    }

直接转换成kotlin是

   @Throws(Exception::class)
    private fun readIS(`is`: InputStream) { // is是kotlin关键字，所有做了处理
        var len = 0
        val bytes = ByteArray(1024)
        val os = FileOutputStream("/file/text.txt")
        while ((len = `is`.read(bytes)) != -1) {  // 这行报语法错误
            os.write(bytes, 0, len)
        }
    }

// 稍作修改，消除语法错误
    @Throws(Exception::class)
    private fun readIS(`is`: InputStream) {
        var len = 0
        val bytes = ByteArray(1024)
        val os = FileOutputStream("/file/text.txt")
        len = `is`.read(bytes)
        while (len != -1) {
            os.write(bytes, 0, len)
            len = `is`.read(bytes)
        }
    }

使用Kotlin常见问题有哪些？

待续

参考

Kotlin官网
Kotlin中文网
Android开发者官方
Android Kotlin Guides
Kotlin_Tips
Kotlin简单编译流程
Kotlin编译过程分析